通過改變水灰比、摻入膠乳和納米液硅等配制不同的水泥漿,測試水泥石在CO₂腐蝕后的深度、物理性能和微觀結構,研究增強油井水泥石抗CO₂腐蝕的方法。研究結果表明:降低油井水泥漿的水灰比、摻入納米填充顆粒,可減小水泥石的孔隙度和滲透率,使水泥石更加致密,增強了油井水泥石抗CO₂腐蝕能力;膠粒析出在水化產(chǎn)物表面連接成膜,阻礙CO₂的滲透和擴散,增強抗腐蝕性;納米液硅中的納米硅與氫氧化鈣反應,減少了易被腐蝕物氫氧化鈣的含量,提高了水泥石抗CO₂腐蝕能力。

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【部分圖文】：

圖3不同配比水泥石試樣的腐蝕深度照片（a)C5(50∶1);(b)C3(30∶1)

利用光學顯微鏡觀測水泥石的腐蝕深度，其中腐蝕齡期28d時，腐蝕深度較小的C5試樣和腐蝕深度較大的C3試樣對比如圖3所示。圖4為不同齡期各水泥石的腐蝕深度。從圖可見，C2的水灰比低對應腐蝕深度較小；C3和C1具有高水灰比對應較大的腐蝕深度。參考摻膠乳和納米液硅的試樣，腐蝕深度比同水....

圖4不同齡期水泥石試樣的腐蝕深度

圖3不同配比水泥石試樣的腐蝕深度照片（a)C5(50∶1);(b)C3(30∶1)3.2腐蝕前后水泥石的性能

圖5腐蝕前后水泥石滲透率

圖5～7分別為未腐蝕和被CO2腐蝕后的水泥石的滲透率、孔隙度和抗壓強度。腐蝕前，水灰比越低，水泥漿中含有的拌合水越少，水泥水化凝固后形成的水泥石中含有的孔隙越少，孔徑越小且連通性低。所以，水泥石的水灰比低，表現(xiàn)出較好的抗?jié)B性，強度高。同水灰比時，水泥漿中摻入含有納米粒徑的材料如膠....

圖6腐蝕前后水泥石孔隙度

圖5腐蝕前后水泥石滲透率圖7腐蝕前后水泥石抗壓強度

本文編號：3923943